Téměř po padesáti letech intenzivního provozu vyžadovala památkově chráněná galerie kompletní rekonstrukci. Původní stavba však byla v největší možné míře zachována. Pomocí současných technologií získala sice nejmodernější technické standardy, zároveň však nesmělo dojít k vizuálním kompromisům. Rekonstrukce se řídila heslem „co nejvíce Miese“. Zároveň však nejde o jeho novou interpretaci, ale o pokornou opravu významné budovy mezinárodního stylu. Jako primární reference sloužil původní vzhled budovy bezprostředně po jejím otevření v roce 1968. Ačkoli drobné nové zásahy se podřídily původnímu historickému návrhu, jsou diskrétně čitelné a prokazatelné. Galerie je nově také zcela bezbariérová.

Charakteristická skleněná fasáda s ocelovou konstrukcí se dostala do kritického stavu vyplývajícího z jejích strukturálních vad. Statické poddimenzování zasklení, koroze fasádních sloupků i některé rozbité skleněné tabule dokonce ohrožovaly bezpečnost veřejnosti. Vzniklé problémy byly kvůli původnímu návrhu zřejmě nevyhnutelné: Mies van der Rohe věnoval více pozornosti vzhledu a proporcím domu než použitelnosti.

Kvůli fasádní konstrukci s nevyhovujícími tepelnětechnickými parametry spolu s relativně vysokou vlhkostí docházelo v určitých obdobích v roce během výstav k intenzivní kondenzaci vlhkosti. Vzniklo tak několik studií, které zkoumaly možnosti dvojitého izolačního zaklení. Po zvážení památkových, estetických i technických argumentů bylo rozhodnuto o opětovném použití jednoduchého zasklení. Z důvodu zvýšení bezpečnosti jsou však nová skla dvakrát silnější (dvě 12milimetrové tabule s vloženou „zapečenou“ fólií). Kvůli tomu muselo dojít i k drobné změně v detailu návaznosti na střechu. Spojitou plochou ocel nahradily ocelové U profily. Nové fasádní sloupky rovněž lépe odolávají roztažnosti velkých skleněných tabulí.

Původní žulový velkoformátový obklad stěn okolo piazzetty byl jednou z prvních realizací provětrávané fasády s obkladem z přírodního kamene v Německu. Kamenná fasáda je nedílnou součástí estetiky celého objektu, a tak byl velký důraz kladen na zachování co největšího množství původních desek a sjednocení jejich vzhledu s těmi, které bylo nutné vyměnit. Všechny desky byly demontovány, prošly rozličnými materiálovými zkouškami a po sanaci betonové konstrukce a tepelné izolace pod nimi byly opět navráceny na původní místo.

Zvláštní pozornost byla věnována barvě kamene. Povrch byl na mnoha místech silně znečištěn a kvůli prorůstání vegetace a nevhodně aplikované impregnaci získal červenohnědé zabarvení a ztmavl. Původní kámen byl šetrně očištěn a nové desky byly vybrány tak, aby tvořily homogenní celek.

V souladu s historickou předlohou byla horní výstavní síň vybavena závěsem, jehož barva i materiál byly vybrány na základě porovnání se zachovalými vzorky původní textilie. Byly opraveny lankové dráhy s motorovým ovládáním. Koberec se nedochoval, ale byla vyrobena jeho replika podle vzoru objeveného na historických fotografiích.

Vzduchotechnika i vytápění byly kompletně modernizovány, ale viditelné koncové prvky zůstaly zachovány ve své původní podobě. Mřížky vzduchotechniky, kování, vypínače i zásuvky jsou originální. Podlahové vytápění pod kamennou podlahou výstavní haly bylo plně nahrazeno a doplněno o podlahový chladicí systém. Ten předešlý byl totiž vyřazen z provozu krátce po otevření galerie, protože ocelové trubky záhy zkorodovaly a začaly prosakovat. Radiátory, které byly v galerii instalovány v průběhu let, byly odstraněny, čímž se budova vrátila k původnímu vzhledu.

Dosavadní svítidla byla nahrazena LED technologií vhodnou pro muzejní použití, která zajišťuje výrazně vyšší úroveň a ve srovnání s historickým systémem dosahuje značných energetických úspor.